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测量仪表相关技术文章应变测量的原理及恒压/恒流源的应用电路设计

1、引 言

在工程实践中,应力变化的测量是一个十分重要又要求甚高的领域。由于应变测量属于微弱信号测量,需要检测出几十微欧的变化,为减少非线性误差,所以常常采用差动电桥,恒流源或者恒压源的测量方案,其中恒压/恒流源的精密程度直接决定了应变测量的精密程度。这就提出了对高精密度的恒压/恒流源要求。

2、 应变测量原理及其要求

应变片测量应变时是利用电阻丝的电阻率随丝的变形而变化的关系,把力学参数转化成与之成比列的电学参数。应变片在工作过程中引起的是电阻的变化。通过测量电桥的微小电阻变化转换成电压或电流的变化,再经过放大器放大,并根据某一比列常数关系,将其变换成试件的应变值面展示出来。完成上述工作的仪器叫做应变仪。其原理如图1所示。

龙思宇,林建辉,孟劲松

应变片所感受的机械应变量一般为10-6-10-2,随之而产生的电阻变化率也大约在10-6~10-2数量级之间。这样小的电阻变化一般的电阻测量仪表很难测出,所以必须采用一定形式的测量电路将微小的电阻变化率转化成电压或电流的变化,才能用电子仪表纪录或显示出来。